• 인터넷정보학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.35-42
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• 2016

최근 제한적인 마커기반 증강현실의 여러 가지 단점들을 보완하기 위해 사용자의 얼굴, 발, 손 등을 활용한 비 마커기반 증강현실 시스템에 관한 연구들이 활발하게 진행되고 있는 추세이다. 또한 대부분의 기존 증강현실 시스템들은 사용자에게 보여주는 것과 기본적인 상호작용에 목표를 두고 강체를 증강하여 수행되는 경우가 많았다. 본 논문에서는 단지 보여주는 것에 국한되는 것이 아니라 여러 분야에서 활용이 가능한 변형물체를 사용자와의 상호작용을 바탕으로 시뮬레이션을 제공하는 비 마커기반의 증강현실 시스템을 설계 및 구현하였다. 변형물체는 질량-스프링 모델, 유한 요소 모델 두 가지 방법을 주로 사용하여 구현한다. 질량-스프링 모델은 실시간 시뮬레이션에 장점이 있으며 유한 요소 모델은 변형물체의 정밀함을 나타낼 때 장점을 가진다. 본 논문에서는 실시간으로 시뮬레이션을 목표로 하고 있기 때문에 질량-스프링 모델을 기반으로 하는 테트라헤드론 구조를 이용하여 변형물체를 구현하였다. 변형물체의 자연스러운 움직임을 실시간으로 시뮬레이션하기 위해 키넥트 SDK를 통해 사용자의 손의 위치를 추적 하고, 손의 위치 변화량을 바탕으로 힘을 계산한다. 이를 바탕으로 $4^{th}$ order Runge-Kutta Integration 수치적분법을 이용하여 물체의 다음 위치를 계산하여 시뮬레이션 하도록 하였다. 그리고 자연스러운 동작을 표현하기 위해서 사용자의 손을 통해 물체에 작용하는 힘이 너무 많이 작용하지 않기 위해 제스처에 임계값을 정하였으며 해당 임계값을 넘는 힘이 작용할 경우 임계값으로만 적용되도록 설정하였다. 각 실험을 5회씩 반복하였으며 실험에 따른 시뮬레이션 연산속도를 분석하였다. 본 논문을 통해 구현한 변형물체를 활용한 비 마커기반 증강현실 시스템을 바탕으로 기존의 강체 기반의 증강현실에서 활용하기 힘들었던 의료, 교육 및 다양한 방면으로 시뮬레이션이 가능할 것으로 기대한다.

• 한국운동역학회지
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• 제12권2호
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• pp.345-359
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• 2002

투창동작시 투창의 투사속도, 투사높이, 투사각도, 공기의 저항 등은 창의 수평거리와 궤적 등에 영향을 미치는 주요 요인으로, 본 연구에서는 투창의 던지기 동작시 선수들의 움직임을 정량적으로 분석하여 선수지도에 기초자료를 제공하고자 하는데 그 목적을 두었다. 이를 위해 제65회 전국육상경기 선수권대회 및 2002년 아시아게임 선발전경기의 상위 입상자 3명을 대상으로 힘발이 지면에 착지하는 순간부터 지지발이 지면에 착지하는 순간과 창이 손으로부터 릴리즈 되는 순간까지를 3차원 분석을 통하여 운동학적 변인을 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 선수들은 창을 뒤로 젖히고 크로스 스텝하는 동안 수평속도가 떨어지지 않도록 해야 할 것으로 사료되며, 릴리즈시 투사요인의 투사높이는 평균 $84{\pm}3.3%$, 투사각도는 평균 $38.7{\pm}1.9$도를 투사속도는 $15.6{\pm}3.4m/s$를 나타내었으며, 우수한 기록을 보인 S2는 투사높이는 가장 크게 나타났으나, 투사속도는 다른 선수에 비해 작은 것으로 나타났다. 또한 릴리즈시의 전경각에서 S2는 85도로 적절한 자세를 취하고 있으나, S1은 72.4도로 너무 자세를 낮추어 창의 릴리즈 속도 증가를 방해하는 것으로 사료되며, 투사순간의 신체분절속도에서 S2의 경우 타선수에 비해 신체중심과 상완, 전완의 속도가 빠르게 나타났으나, S1과 S3는 투사속도와 직접관련이 있는 전완의 속도를 좀더 증가시켜야 할 것으로 사료되며, 동작 수행시간에서 S2는 0.30초로 다른 선수에 비해 소요시간이 가장 빠르게 나타나 있고, 전체적으로 투사구간의 소요시간이 짧을수록 투사거리가 증가하는 것으로 나타났다. S1과 S3는 투사시간을 단축하여야 할 것으로 사료된다. 이상의 결론에 의하면, 앞으로 투창 동작시 선수 및 지도자들은 크로스 오버하여 지지발을 축으로 하여 투창이 투사될 때까지 적절한 상체각도, 고관절각도, 무릎각도 유지 및 투사시 창의 투사각도와 투사높이, 투사속도를 적절히 조절하는데 초점을 두어야 할 것으로 사료된다.

• 한국운동역학회지
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• 제16권3호
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• pp.105-115
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• 2006

The purpose of this study is to elucidate the mechanical characteristics of lower extremity joint movements at different walking speeds in obese people and suggest the very suitable exercise for obese person's own body weight and basic data for clinical application leading to medical treatment of obesity. This experimental subjects are all males between the ages of 20 and 30, who are classified into two groups according to Body Mass Index(BMI): one group is 15 people with normal body weight and the other 15 obese people. Walking speed is analysed at 3 different speeds ($1.5^m/s$, $1.8^m/s$, $2.1^m/s$) which is increased by $0.3^m/s$ from the standard speed of $1.5^m/s$. We calculated joint moments of lower extremity during stance phase through video recording and platform force measurement.Two-way ANOVA(Analysis of Variance, Mix) is applied to get the difference of moments according to walking speeds between normal and obese groups. Pearson's Correlation Analysis is applied to look into correlation between walking speeds and joint moments in both groups. Significance level of each experiment is set as ${\alpha}=.05$. As walking speed increases maximum ankle plantar flexion moment in the stance phase is smaller in obese group than in normal group, which is suggestive of weak toe push-off during terminal stance in obese group, and the highest maximum ankle plantar flexion moment in obese group during the middle speed walking($1.8^m/s.$). Maximum ankle dorsal flexion moment in obese group is relatively higher than in normal group and this is regarded as a kind of compensatory mechanism to decrease the impact on ankle when heel contacts the floor. Maximum knee flexion and extension moments are both higher in normal group with an increase tendency proportional to walking speed and maximum hip flexion and extension moments higher in obese group. In summary, maximum ankle plantar flexion moment between groups(p<.025), maximum knee moment not in flexion but in extension(p<.001) within each group according to increasing walking speed, and maximum hip flexion and extension moment(p<.001 and p<.004, respectively according to increasing walking speed are statistically significant but knee and hip moments between groups are not. Pearson correlation are different: high correlation coefficients in maximum knee flexion and extension moments, in maximum hip extension moment but not hip flexion, and in maximum ankle dorsal flexion moment but not ankle plantar flexion, in each group. We suspect that equilibrium imbalance develops when the subject increases walking speed and the time is around which he takes his foot off the floor.

• 한국운동역학회지
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• 제15권4호
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• pp.153-168
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• 2005

The purposes of this study were to determine the influence of midsole hardness and sole thickness of sports shoes on ball flex angle and position with increment of running velocity. The subjects employed for this study were 10 college students who did not have lower extremity injuries for the last one year and whose running pattern was rearfoot striker of normal foot. The shoes used in this study had 3 different midsole hardness of shore A 40, shore A 50, shore A 60 and 3 different sole thickness of 17cm, 19cm, 21cm. The subjects were asked to run at 3 different speed of 2.0m/sec, 3.5m/sec, 5.0m/sec and their motions were videotaped with 4 S-VHS video cameras and 2 high speed video cameras and simultaneously measured with a force platform. The following results were obtained after analysing and comparing the variables. Minimum angle of each ball flex position were increased with the increment of running velocity and shoe sole thickness(P<0.05), but mid-sole hardness did not affect minimum ball flex angle. The position which minimum angle was shown as smallest was 'D'. Midsole hardness and sole thickness did not affect time to each ball flex minimum angle, total angular displacement of ball flex angle, and total angular displacement of torsion angle(P<0.05). The position which minimum angle was appeared to be earliest was similar at walking velocity, and E and F of midfoot region at running velocity. Total angular displacement of ball flex position tended to increase as shifted to heel. It was found that running velocity had effects on ball flex angle variables, but shoe sole thickness partially affected. It would be considered that running velocity made differences between analysis variables at walking and running when designing shoes. Also, it was regarded that shoes would be developed at separated region, because ball flex angle and position was shown to be different at toe and heel region. It is necessary that midsole hardness and thickness required to functional shoes be analyzed in the further study.

• 전자공학회논문지
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• 제51권7호
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• pp.239-247
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• 2014

병원이나 검사실 등에 널리 이용되는 평형 기능 검사법은 고감도 압력센서를 이용한 균형감각조절임상검사(CTSIB, clinical test of sensory integration on balance)이다. 바로 선 자세에서 발바닥의 압력중심(center of pressure)의 변화를 관찰함으로써 흉부 흔들림을 객관적으로 측정한다. 본 논문에서는 가정에서도 손쉽게 흉부의 흔들림을 측정할 수 있는 방법을 제안하고자 한다. 위 밸런스보드(Wii balance board, WBB)는 게임기임에도 불구하고 흉부 흔들림과 상관관계가 높은 압력중심을 측정할 수 있기 때문에 기존의 임상용 제품과 유사한 결과를 보인다. 하지만 위 리모트 컨트롤러(Wii remote controller, WRC)는 WBB보다 저렴하고 손쉽게 구할 수 있음에도 불구하고 흉부 흔들림 분석에서는 압력 측정 방식이 아니기 때문에 기대만큼 활용되지 못하고 있다. 본 연구에서는 정상인 10명(남자:5명, 여자:5명)을 대상으로 WRC의 가속도 정보로부터 convex hull 혹은 ellipse area 분석법을 이용하여 WBB와 유사한 결과를 보였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.406-406
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• 2010

일반적으로, 나노스케일의 MOS 소자에서는 게이트 절연체 두께가 감소함에 따라 tunneling effect의 증가로 인해 PID (plasma induced damage)로 인한 소자 특성 저하 현상을 감소하는 추세로 알려져 있다. 하지만 요즘 많이 사용되고 있는 high-k 게이트 절연체의 경우에는 오히려 더 많은 charge들이 trapping 되면서 PID가 오히려 더 심각해지는 현상이 나타나고 있다. 이러한 high-k 게이트 식각 시 현재는 주로 Hf-based wet etch나 dry etch가 사용되고 있지만 gate edge 영역에서 high-k 게이트 절연체의 undercut 현상이나 PID에 의한 소자특성 저하가 보고되고 있다. 본 연구에서는 이에 차세대 MOS 소자의 gate stack 구조중 issue화 되고 있는 metal gate 층과 gate dielectric 층의 식각공정에 각각 중성빔 식각과 중성빔 원자층 식각을 적용하여 전기적 손상 없이 원자레벨의 정확한 식각 조절을 해줄 수 있는 새로운 two step 식각 공정에 대한 연구를 진행하였다. 먼저 TiN metal gate 층의 식각을 위해 HBr과 $Cl_2$ 혼합가스를 사용한 중성빔 식각기술을 적용하여 100 eV 이하의 에너지 조건에서 하부층인 $HfO_2$와 거의 무한대의 식각 선택비를 얻었다. 하지만 100 eV 조건에서는 낮은 에너지에 의한 빔 스케터링으로 실제 패턴 식각시 etch foot이 발생되는 현상이 관찰되었으며, 이를 해결하기 위하여 먼저 높은 에너지로 식각을 진행하고 $HfO_2$와의 계면 근처에서 100 eV로 식각을 해주는 two step 방법을 사용하였다. 그 결과 anistropic 하고 하부층에 etch stop된 식각 형상을 관찰할 수 있었다. 다음으로 3.5nm의 매우 얇은 $HfO_2$ gate dielectric 층의 정확한 식각 깊이 조절을 위해 $BCl_3$와 Ar 가스를 이용한 중성빔 원자층 식각기술을 적용하여 $1.2\;{\AA}$/cycle의 단일막 식각 조건을 확립하고 약 30 cycle 공정시 3.5nm 두께의 $HfO_2$ 층이 완벽히 제거됨을 관찰할 수 있었다. 뿐만 아니라, vertical 한 식각 형상 및 향상된 표면 roughness를 transmission electron microscope(TEM)과 atomic force microscope (AFM)으로 관찰할 수 있었다. 이러한 중성빔 식각과 중성빔 원자층 식각기술이 결합된 새로운 gate recess 공정을 실제 MOSFET 소자에 적용하여 기존 식각 방법으로 제작된 소자 결과를 비교해 본 결과 gate leakage current가 약 one order 정도 개선되었음을 확인할 수 있었다.

• 융합정보논문지
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• 제9권8호
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• pp.140-147
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• 2019

본 연구의 목적은 비보이들이 선호하는 기존 신발 5종류를 대상으로 인간공학적 사용성 평가를 통하여 최적신발제작을 위한 생체역학적 변인을 규명하는 것이다. 실험대상자는 전문가 10명, 비전문가 10명이 참가하였고, 자료획득을 위하여 적외선카메라 12대(Qualisys, Oqus), 지면반력기(Kistler, 9286AA)와 족저압력기(Zebris Gmbh, Zebris PDM-System)를 사용하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 접지능력과 안전성 면에서 마찰계수 0.38, 자유모멘트가 $0.32N{\cdot}m/kg$인 P사 신발이 바람직하다. 둘째, 쿠션면에서 충격량이 숙련자, $2.51N{\cdot}m/kg$과 비숙련자, $2.86N{\cdot}m/kg$인 N사 신발이 적절한 것으로 나타났다. 셋째, 보행균형성은 전족부의 평균 족저압력이 10.11 KPa(우측), 10.05 KPa(좌측)인 C사 신발, 후족부의 평균 족저압력이 8.40 KPa(우측), 8.36 KPa(좌측)인 V사 신발 적정하다고 판단된다. 결론적으로 접지능력과 안전성은 P사, 쿠션면은 N사와 보행 균형성은 C사와 V사 신발들의 구조와 재질을 조합한 신발을 개발하여야 한다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제32권2호
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• pp.165-176
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• 2011

The femoral nerve innervates the quadriceps muscles and its dermatome supplies anteromedial thigh and medial foot. Paralysis of the quadriceps muscles due to the injury of the femoral nerve results in disability of the knee joint extension and loss of sensory of the thigh. A child could walk independently even though he had injured his femoral nerve severely due to the penetrating wound in the medial thigh. We measured and analyzed his gait performance in order to find the mechanisms that enabled him to walk independently. The child was eleven-year-old boy and he could not extend his knee voluntarily at all during a month after the injury. His gait analysis was performed five times (GA1~GA5) for sixteen months. His temporal-spatial parameters were not significantly different after the GA2 or GA3 test, and significant asymmetry was not observed except the single support time in GA1 results. The Lower limb joint angles in affected side had large differences in GA1 compared with the normal normative patterns. There were little knee joint flexion and extension motion during the stance phase in GA1 The maximum ankle plantar/dorsi flexion angles and the maximum knee extension angles were different from the normal values in the sound side. Asymmetries of the joint angles were analyzed by using the peak values. Significant asymmetries were found in GA1with seven parameters (ankle: peak planter flexion angle in stance phase, range of motion; ROM, knee: peak flexion angles during both stance and swing phase, ROM, hip: peak extension angle, ROM) while only two parameters (maximum hip extension angle and ROM of hip joint) had significant differences in GA5. The mid-stance valleys were not observed in both right and left sides of vertical ground reaction force (GRF) in the GA1, GA2. The loading response peak was far larger than the terminal stance peak of vertical ground reaction curve in the affected side of the GA3, GA4, GA5. The measured joint moment curves of the GA1, GA2, GA3 had large deviations and all of kinetic results had differences with the normal patterns. EMG signals described an absence of the rectus femoris muscle activity in the GA1 and GA2 (affected side). The EMG signals were detected in the GA3 and GA4 but their patterns were not normal yet, then their normal patterns were detected in the GA5. Through these following gait analysis of a child who had selective injuries on the knee extensor muscles, we could verify the actual functions of the knee extensor muscles during gait, and we also could observe his recovery and asymmetry with quantitative data during his rehabilitation.

• 대한치과교정학회지
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• 제27권4호
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• pp.585-597
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• 1997

난소를 적출한 백서에서 실험적 치아이동 동안 치주와 치조골 조직의 반응에 대한 에스트로젠의 효과를 알아보기 위하여 체중 250gm 내외의 성숙한 백서 80마리를 난소적출한(ON) 군과 난소적출하고 에스트로젠을 투여한(OE) 군, sham operation만 시행한(NN) 군, sham operation을 시행하고 에스트로젠을 투여한(NE) 군으로 각각 분류하여 교정력을 가하였다. OE군과 ON군은 교정력을 가하기 3주전에 난소를 적출하여 에스트로젠 결핍성 골다공증을 유발시켰다. OE군과 NE군에서는 2일에 한번씩 에스트로젠을 $50{\mu}g/kg\;BW.$씩 복강내에 주사하였다. 치근의 압박측과 인장측의 Howship's lacuna와 파골세포수를 비교 분석하였고, 치아 이동량을 계측 분석하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1. 교정력을 가하기 전 NN군에서 보다 ON군에서 치조골 부위에 더 많은 Howship's lacuna와 파골세포가 관찰되었다. 2. 교정력을 가한 후 1일에서 15일까지 압박측의 lacuna와 파골세포의 증가 양상은 NN군에서 보다 ON군에서 더 컸으며, ON군의 lacuna수는 OE군보다 교정력을 가하는 전기간 동안 높은 수치를 나타냈다. 3. 인장측의 파골세포수는 ON군에서 3일까지 급격히 증가하고 이후 감소하였으나, 전기간 동안 NN군에 비해 높은 수치를 나타냈다. 4. 치아이동 속도는NN군, OE군, NE군에서 비슷하였고, ON군에서 7일에서 11일 사이에 다른군에 비해 뚜렷한 증가를 보였다. 5. 교정력 제거 후 7일간 재발을 관찰한 결과 처음 12시간이 가장 큰 재발 이동량을 나타냈으며, 모든 군에서 유사한 양의 재발을 보였다.